【正文】 些數(shù)據(jù)都是通過轉(zhuǎn)爐物料平衡計(jì)算得來的。為了加速21世紀(jì)初先進(jìn)鋼鐵廠的建設(shè),應(yīng)加大國內(nèi)自主創(chuàng)新、原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新的力度,使中國煉鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。煉鋼廠節(jié)能的技術(shù)措施是：(1)降低鐵鋼比。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中，對金屬熔池的攪拌力主要來自熔池內(nèi)部脫碳反應(yīng)生成的一氧化碳?xì)馀莸纳细×εc膨脹力，其次才是頂吹氧槍氧氣流股對金屬熔池的沖擊作用。(3)采用復(fù)合吹煉工藝，加快爐渣熔化速度，保證吹煉平穩(wěn)是提高供氧強(qiáng)度的技術(shù)保證。 轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝技術(shù)為了大幅度縮短吹煉時(shí)間，強(qiáng)化冶煉，提高產(chǎn)能從而發(fā)展處轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝技術(shù)。隨著煉鋼技術(shù)的飛速發(fā)展,中國鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)量不斷提高,1996年粗鋼產(chǎn)量突破1億t,鋼產(chǎn)量位居世界第一。設(shè)計(jì)兩座300t高效轉(zhuǎn)爐煉鋼車間畢業(yè)論文目錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 中國煉鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 1 轉(zhuǎn)爐高效吹煉工藝技術(shù) 1 轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝 2 煤氣回收與負(fù)能煉鋼 2 21世紀(jì)我國煉鋼技術(shù)的發(fā)展展望 3第2章 煉鋼過程的物料平衡和熱平衡計(jì)算 4 物料平衡計(jì)算 4 計(jì)算原始數(shù)據(jù) 4 物料平衡基本項(xiàng)目 7 計(jì)算步驟 7 熱平衡計(jì)算 16 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù) 16 計(jì)算步驟 18第3章 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì)及計(jì)算 22 氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐型及各部分尺寸 22 轉(zhuǎn)爐爐型及其選擇 22 主要參數(shù)的確定 23 轉(zhuǎn)爐爐襯 25 爐襯材質(zhì)選擇 25 爐襯組成及厚度確定 26 磚型選擇 27 轉(zhuǎn)爐金屬部件 27 爐殼 27 支撐裝置 29 傾動(dòng)機(jī)構(gòu) 30 頂?shù)讖?fù)吹底部供氣構(gòu)件 32 底氣種類 32 底氣用量 33 供氣構(gòu)件 33 噴嘴數(shù)量及布置 34第四章 轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)計(jì)算 35 噴頭主要參數(shù)計(jì)算公式 35 300噸轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭尺寸計(jì)算 36 300噸轉(zhuǎn)爐氧槍槍身尺寸計(jì)算 37 中心氧管直徑 39第五章 車間設(shè)計(jì) 40 轉(zhuǎn)爐車間組成與生產(chǎn)能力計(jì)算 40 轉(zhuǎn)爐車間組成 40 轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定 40 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的確定 40 轉(zhuǎn)爐車間主廠房工藝布置 41 主廠房主要尺寸的確定 41 爐子跨主要尺寸的確定 41 加料跨主要尺寸的確定 46 精煉跨主要尺寸 46 連鑄跨主要尺寸的確定 46 火焰切割跨 49 精整、出坯跨 49 渣跨 49第六章 鑄造設(shè)備的選型及計(jì)算 50 鋼包允許的最大澆注時(shí)間 50 鑄坯斷面 50 拉坯速度 50 連鑄機(jī)流數(shù)的確定 51 鑄坯的液相深度和冶金長度 52 鑄坯的液相深度 52 連鑄機(jī)的冶金長度 52 弧形半徑的確定系數(shù) 52 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定 52 連鑄機(jī)與煉鋼爐的合理匹配和臺(tái)數(shù)的確定 53 連鑄澆注周期計(jì)算 53 連鑄機(jī)的作業(yè)率 54 連鑄坯收得率 54 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算 55第七章 爐外精煉設(shè)備的選型與工藝布置 57 爐外精煉方法的選擇 57 爐外精煉的功能 57 各種產(chǎn)品對精煉功能的一般要求 58 選擇爐外精煉技術(shù)的依據(jù) 58 爐外精練設(shè)備的選取及主要參數(shù) 59 吹氬 59 RH精煉 59 LF精煉 61 IF鋼冶煉過程 63 鐵水預(yù)處理 63 轉(zhuǎn)爐冶煉 63 出鋼操作 63 RH精煉 63 殘余元素控制 63 嚴(yán)格的保護(hù)澆注 63 防止增碳 64第八章 煉鋼車間煙氣凈化系統(tǒng)的選擇 65 煙氣凈化設(shè)備設(shè)計(jì) 65 煙氣特征 65 煙塵的特征 65 氧氣轉(zhuǎn)爐爐煙氣凈化系統(tǒng) 65 煙氣凈化系統(tǒng)的主要設(shè)備 66第九章 新技術(shù)的采用 68 高效轉(zhuǎn)爐技術(shù) 68 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù) 68 副槍技術(shù) 68 RH精練技術(shù) 69 一機(jī)兩流板坯連鑄技術(shù) 69 熱連軋技術(shù) 69結(jié)論 71致謝 72參考文獻(xiàn) 73附錄1 74附錄2 88 III第1章 緒論 中國煉鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展回顧60多年來我國煉鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展,大致可劃分為3個(gè)發(fā)展階段:自力更生階段、改革開放階段和集成創(chuàng)新階段。通過寶鋼和武漢鋼鐵(集團(tuán))公司(以下簡稱武鋼)1700工程以及其他企業(yè)的建設(shè)和發(fā)展,國內(nèi)煉鋼生產(chǎn)技術(shù)逐步提高,并掌握了鐵水預(yù)處理、大型轉(zhuǎn)爐煉鋼、復(fù)合吹煉、終點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制、爐外精煉和連鑄等重大的現(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)技術(shù)?，F(xiàn)代化煉鋼生產(chǎn)流程的確立為我國迅速提高煉鋼生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量和擴(kuò)大生產(chǎn)品種發(fā)揮了極為重要和關(guān)鍵的作用。小轉(zhuǎn)爐采用各種措施，減少熱停時(shí)間，避免各類事故，保證轉(zhuǎn)爐高效、有序穩(wěn)定地生產(chǎn)。 轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝所謂頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝，對氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐而言，就是除了從原有的頂部氧氣噴槍保持一定距離向金屬熔池噴吹氧氣外，為了強(qiáng)化對金屬熔池的攪拌，還通過爐底向金屬熔池噴吹一定量的氣體，以加快冶金反應(yīng)，并使之趨近于平衡狀態(tài)。 煉鋼節(jié)能潛力巨大。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)要求在20世紀(jì)現(xiàn)代化煉鋼的基礎(chǔ)上研究和開發(fā)21世紀(jì)更先進(jìn)的煉鋼技術(shù),其主要內(nèi)容應(yīng)包括：(1)進(jìn)一步優(yōu)化國內(nèi)煉鋼生產(chǎn)工藝裝備技術(shù),加速實(shí)現(xiàn)設(shè)備大型化,加快淘汰小轉(zhuǎn)爐、小電爐、小連鑄等落后設(shè)備；(2)在設(shè)備大型化的基礎(chǔ)上研究開發(fā)高效化生產(chǎn)工藝技術(shù),推廣采用轉(zhuǎn)爐鐵水“三脫”預(yù)處理工藝、少渣轉(zhuǎn)爐高速吹煉技術(shù)、高速連鑄技術(shù),使煉鋼生產(chǎn)效率大幅度提高；(3)研究開發(fā)轉(zhuǎn)爐全自動(dòng)吹煉、連鑄機(jī)無人操作等先進(jìn)的控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、工藝控制智能化和生產(chǎn)調(diào)度信息化；(4)積極推廣轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼、干法除塵、轉(zhuǎn)爐渣集成處理與濺渣、留渣操作等先進(jìn)工藝,實(shí)現(xiàn)煉鋼廠“零”排放，無公害化生產(chǎn)?？傊?，不論從設(shè)計(jì)方面講，還是從工藝方面講都需要知道一定的數(shù)據(jù)。發(fā)展歷史：IF鋼在1949年首次被研制成功，其基本原理是在鋼中加入一定比例的Ti，%以下，使鐵素體得到深層次的凈化，從而得到良好的深沖性能。研究進(jìn)展[2]：國外：汽車工業(yè)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了IF鋼（Interstitial Free Steel，無間隙原子鋼）的生產(chǎn)。到2009年，我國的IF鋼生產(chǎn)已具有一定規(guī)模，但仍處于初級發(fā)展階段。工藝流程[3～4]：IF鋼對鋼水純凈度有著較為苛刻的要求，生產(chǎn)工藝流程的選取直接影響到IF鋼的品質(zhì)和生產(chǎn)的順行。表24 其他工藝參數(shù)設(shè)定值名稱參數(shù)名稱參數(shù)終渣堿度螢石加入量生白云石加入量爐襯蝕損量終渣∑(FeO)含量(按向鋼中傳氧量ω(FeO）=ω(Fe2O3)折算)煙塵量噴濺鐵損ω(CaO) ∕ω(SiO2)=%%%15%，而ω(Fe2O3）/∑ω(FeO)=1/3,即ω(Fe2O3）=5%，ω(FeO)=% %（其中ω(FeO)為75%，ω(Fe2O3）為20%)為鐵水量的1%渣中鐵損（鐵珠）氧氣純度爐氣中自由氧含量氣化去硫量金屬中[C]的氧化產(chǎn)物廢鋼量為渣量的6%99%，余者為N2%（體積比）占總?cè)チ蛄康?/390%的C氧化成CO，10%的C氧化成CO2由熱平衡計(jì)算確定，%，% 物料平衡基本項(xiàng)目收入項(xiàng)有：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰、螢石、輕燒白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。表26 爐襯蝕損的成渣量爐襯蝕損量/㎏成渣組分/kg氣態(tài)產(chǎn)物/kg耗氧量/㎏CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3C→COC→CO2C→CO,CO2接表26()14%90%28/12=14%10%44/12=14%(90%28/12+10%44/12)=合計(jì)表27 加入溶劑的成渣量類別加入量/㎏成渣組分/kg氣態(tài)產(chǎn)物/kgCaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2H2OCO2O2螢石(據(jù)表24)白云石(據(jù)表25)石灰①②③合 計(jì)成渣量注：① 石灰加入量計(jì)算如下：由表45～47可知，渣中已含(CaO)=+++=㎏；渣中已含(SiO2)=+++=㎏。氧氣實(shí)際消耗量系消耗項(xiàng)目與供入項(xiàng)目之差。； GS—不計(jì)自由氧的氧氣消耗量，Kg。如同“第一步”計(jì)算鐵水中元素氧化量一樣，利用表21的數(shù)據(jù)先確定廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表212），再將其與表211歸類合并，遂得加入廢鋼后的物料平衡表213和表214。表216 總物料平衡表IF鋼收 入支 出項(xiàng) 目質(zhì)量/kg%項(xiàng) 目質(zhì)量/kg%鐵 水鋼 水（+）廢 鋼爐 渣（8093+）石 灰爐 氣螢 石噴 濺輕燒生白云石煙 塵爐 襯渣中鐵珠氧 氣（+)①鈦 鐵合計(jì)合 計(jì)注：計(jì)算誤差為 ()/ 100%=%。(kgTt=1536（100+8+5+30+25）6=1115℃ Qw=100[(111525)+218+(138040①115)] = 注：①40表示鐵水在經(jīng)過鐵水預(yù)處理時(shí)的溫降為40℃.(2)元素氧化熱及成渣熱Qy：由鐵水中元素氧化量和反應(yīng)熱效應(yīng)(見表219)可以計(jì)算出，其結(jié)果列于表221中。熱支出項(xiàng)包括：鋼水物理熱；爐渣物理熱；爐塵物理熱；爐氣物理熱；渣中鐵珠物理熱；噴濺物(金屬)物理熱；輕燒白云石物理熱；熱損失；廢鋼吸熱。Qb=﹙％1690＋％1405﹚＝(5) 熱損失Qq：其他熱損失帶走的熱量一般占總熱收入的3%～8%。轉(zhuǎn)爐爐型是指由上述三部分組成的爐襯內(nèi)部空間的幾何形狀。在同樣熔池深度的情況下，熔池直徑可以比簡球型大，增加了熔池反應(yīng)面積，有利于去磷、硫。 （2）爐底一般為平底，以便設(shè)置噴口，所以熔池常為截錐型。由于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程比單純頂吹平穩(wěn)，且鋼渣噴濺高度也較低，所以復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的爐容比可略小于頂吹轉(zhuǎn)爐。但是高徑比過大，在爐膛體積一定時(shí)，反應(yīng)面積反而小，氧氣流股易沖刷爐壁，對爐襯壽命不利，而且導(dǎo)致廠房過高，基建費(fèi)用大，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩大，耗電大。通常d=～，與此相應(yīng)的K1值列于表31中； K2— 系數(shù)K2=1/ρK1,其相應(yīng)數(shù)值也列于表31。 。一般爐口直徑為熔池直徑的43％～53％較為適宜。H身=4V身πD2=4(VtV帽V池）πD2 =4（）π==4900mm (7)出鋼口尺寸: 出鋼口內(nèi)口一般都設(shè)在爐帽與爐身交界處，一是轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)其位置最低，便于鋼水全部出凈。時(shí)間過短（及出鋼口過大），難以控制下渣，且鋼包內(nèi)鋼液靜壓力增長過快，脫氧產(chǎn)物不易上浮。近年來氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯工作層普迫使用鎂碳磚，爐襯壽命顯著提高。工作層系指與金屬、熔渣和爐氣接觸的內(nèi)層爐襯，工作條件極其苛刻。由于爐帽，特別是爐口受高溫作用易變形，所以普遍采用水冷爐口。爐身和爐底的連接分為固定式與可拆式兩種。由于應(yīng)力計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，所以爐殼鋼板的厚度常按表34中的經(jīng)驗(yàn)式確定。從降低熱應(yīng)力考慮，還可采用水冷托圈。300t轉(zhuǎn)爐自調(diào)螺栓連接裝置。耳軸材質(zhì)一般為合金鋼。 傾動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中要前后傾轉(zhuǎn)，傾轉(zhuǎn)角度為177。整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)通過聯(lián)軸器連接。傳動(dòng)程序與半懸掛式基本相同。氣源的選擇與吹煉功能有關(guān)。底槍為氧—燃型噴槍，即可加熱廢鋼，又能攪拌熔他。～(t?min)(標(biāo)態(tài)時(shí))，冶金特征已接近底吹法。 供氣構(gòu)件目前常采用的供氣構(gòu)件主要有以下三類：(1)透氣磚。這種構(gòu)件供氣量調(diào)節(jié)范圍小。若環(huán)縫出口氣體流速度達(dá)到音速，則會(huì)形成氣流屏障保護(hù)內(nèi)管。(3)類環(huán)縫管式噴嘴。 噴頭主要參數(shù)計(jì)算公式(1) 氧流量計(jì)算氧流量是指單位時(shí)間通過氧槍的氧量（m3/min）。M值與滯止氧壓和噴頭出口壓力P的比值（P/）有確定的對應(yīng)關(guān)系，如圖1。(4) 計(jì)算喉口直徑:噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量： m3/min 由噴管實(shí)際氧氣流量計(jì)算式： ，取，又，代入上式，則由上式可求出 d喉 = 60mm (5) 求噴孔出口直徑:根據(jù)等熵流表，在M= 時(shí)，即，故噴孔出口直徑： 取80mm. (6) 計(jì)算噴孔擴(kuò)張段長度:取擴(kuò)張段的半錐角為40,則擴(kuò)張段長度:(7) 確定噴孔喉口直線段長度:喉口直線段的作用是保持喉口直徑穩(wěn)定。綜合考慮取β=15176。則中心氧管內(nèi)徑進(jìn)水環(huán)縫截面積：中層管內(nèi)徑： 式中 ——中層管內(nèi)徑，m；——內(nèi)層管外徑，m；——進(jìn)水環(huán)形通道截面，m；——高壓冷卻水進(jìn)口流量，m/s；——高壓冷卻水進(jìn)水流速，一般選用5～6m/s。 轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定 （1）轉(zhuǎn)爐容量。 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的確定轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的確定，實(shí)質(zhì)上就是轉(zhuǎn)爐公稱容量及爐座數(shù)的選定。本設(shè)計(jì)